風機水泵（bèng）節能設（shè）備

　　變頻風（fēng）機水泵（bèng）節能控（kòng）製係統

　　在通（tōng）風或（huò）供水係統中，風機和（hé）水泵的功率都是根據最大流量來選（xuǎn）擇的（de），但（dàn）實際使用中流量隨各種因素而變（biàn）化（如（rú）季節、溫度、工藝、產量等等（děng）），往往比最大流量小的多。要減少流（liú）量時，通常情況下隻能調節擋板或閥門的開度，即通過關小和開大（dà）閥（fá）門/擋板的開度來調節流量。閥門（mén）控製法的實質是通過改變管網阻力大小來改變流量（liàng），而（ér）這種控製方（fāng）式當（dāng）所需流量減少（shǎo）時，壓力反而會增加，故（gù）軸功率的降低有限，此（cǐ）時，過剩的風機、水泵功率將導致壓力增加造成很大的能量損耗。

　　一、概述：眾（zhòng）所周知，風機是應用量大、應用麵廣的通用性機械，與（yǔ）風機配套（tào）用的電機耗用電量約占全國總發電量的20%。因此在鼓風機、引風機等風機類設備（bèi）上，推廣節能技術，取代（dài）落後（hòu）的檔風（fēng）板或閥門載流調節方式，使風機始終（zhōng）處於科學、經濟運行（háng）狀態（tài），提高企業綜合經濟（jì）效（xiào）益和社會效益，具有十分重要的意義。

　　傳統風機（jī）流（liú）量的（de）設計均以最大風量需（xū）求來設（shè）計，其調（diào）整（zhěng）方式采用檔（dàng）板、風門、回流、起停電機等方式控製，無法形成（chéng）閉環回路控製，也較不（bú）考慮省（shěng）電的觀念。電氣控製采用直接或Y-△起動，無法具有軟起動的功能，機械衝擊（jī）大（dà），傳動係統壽命短，震動及噪音較大，需（xū）要的電源容量大，功率因數較低（dī）等是其主要的問題點。

　　從流體力學原理（lǐ）得知（zhī），風機風量與轉速及電機功率（lǜ）相關（guān）。當風量減少風機轉速下降時（shí），其電動機輸入功率迅速降低。例如風（fēng）量下降到80%時，轉速也下降到80%，其軸功率則下降到額定功率的51%；若風量（liàng）下（xià）降到50%時，軸功率（lǜ）將下降（jiàng）到額定功率20%。采用變頻調速，改變風機電動機的輸入頻率從而改變電動機（jī）、風機轉速，達到調節空氣流量的目的（de），既滿足生產工藝變化（huà）的要求，又節省電能，是一舉多得的最佳措施。

　　二、節電原理

　　任何利用交流感應電（diàn）動機作（zuò）為電力傳動方式的生產機（jī）械，電動機的（de）功率是（shì）按（àn）最（zuì）大負荷期額定負荷（hé）選擇的。而工作時絕大部分不能滿載運（yùn）行，電動機工作於滿電壓、滿速度而負載很小，也會有很多時間空載運行，由電機設計和運行特性（xìng）可以知道，電動機隻有運行在滿載時才是效（xiào）率最高、功率因數COS￠最佳狀況,輕載時降低，空載時甚至降到（dào）0.3以下，造成許多不必要的電能損耗。現在采用檢測負載大小的方法，根據負載的減少，適當降低定子電壓可以提高效率，這是因為當輕載（zǎi）、空載時定子電流（liú）有功分量很（hěn）小，而主要是（shì）勵磁的（de）無功電流（liú），因（yīn）此COS￠很（hěn）低，而空載損（sǔn）耗中占主要成份的是定子滿電（diàn）壓的鐵損耗，一點（diǎn）沒有減（jiǎn）少，所以效率很低。如果適當降低定子電壓，見電機定子感應電勢公式：

　　U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m

　　其中: U1—定子（zǐ）每相繞組串聯匝數；KN1由於輕載、空載時定子電流很小，可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降，所以U1≈E1，當其他條件不變時，降低定子電壓U1，則￠m比（bǐ）例下降,也即勵磁（cí）無功（gōng）電流IM也成比例（lì）下降，這（zhè）樣定子（zǐ）電流中的無功分量（liàng）減少了，COS￠就提高了（le），適當控製可（kě）以接近最佳（jiā）值。另外，其他條件不（bú）變，定子鐵耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2

　　其中：PFel—定子鐵（tiě）耗；pFeIN —定（dìng）子額定鐵耗；

　　UIN —定子額定端電壓。

　　可以看出，隨著U1下降，PFel以平方比例迅速下降，這樣輕載（zǎi）、空載時占主要損（sǔn）耗（hào）的鐵耗大量減少，使電機的運行效率大大提高，這就是輕載降壓節電的道理。

　　調速節能

　　根據可變速機械的相似定理：

　　Q∝n；M∝n2；P∝n3；

　　其中：Q—流體的流量；n—風機、泵的軸轉（zhuǎn）速；

　　M—軸轉矩；P—軸功率。

　　通常（cháng）需要改變負載時，是用檔（dàng）板或（huò）閥門（mén）調節（jiē），這時輸入功率變化不大，大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上了，不僅能（néng）耗大而（ér）且檔板、閥門磨（mó）損易壞，噪聲也大。由上（shàng）麵公式可見，隻要改變n，測流量Q成比例（lì）變化，達到調節Q的目的，而軸功率可大大減（jiǎn）少，如Q＇=1/2，則P＇=1/8×P，軸上功率（lǜ）僅為額（é）定時的12.5%，還能節能（néng）（節電）80%以（yǐ）上，當（dāng）然這是理想的，考其他因素，節能率要小些。另外，即使對於許多“恒轉速”性質（zhì）的機械，如活塞（sāi）式空（kōng）壓機等，用調速改變負載，也有明顯的節（jiē）能（néng）效果（guǒ），這是因為降（jiàng）速後（如用變頻調速）電機和（hé）生產（chǎn）機械的多種損耗都隨轉速風速下降，效率（lǜ）都比機械方法有很大提高。

　　軟起（qǐ）動節能

　　通常感應電動機采用直接接入電（diàn）網起動的方法，電動機的起動電流為額定時的5~7倍（bèi）不僅損（sǔn）耗大（dà），對電網衝（chōng）擊也大，機械磨（mó）損，振動（dòng）都大，如果用變頻（pín）調速起動（dòng），可以將起動電流（liú）限製到很小，如（rú）果滿載起動，也隻（zhī）要比額定電流稍大就可以了，這樣起動損耗（hào）大大降低，既不衝擊（jī）電網，又不衝擊機械。

　　功率因數COS￠改善的（de）好（hǎo）處

　　采用變頻（pín）調（diào）速，由於變頻器中有直流電容器的隔離作（zuò）用，使輸入的功率因（yīn）數接近於電動機的勵磁無功電流由電容器提供，這樣可以節省很大的一塊電網容量，一般可節省30%左右，所以很多大型企業中大容量設備進行變頻調速改造後，可以增加（jiā）不少新（xīn）設備而（ér）不需擴容。

　　三、產品特點

　　* 節省（shěng）電（diàn）能，降低能源消耗（hào），節約生產（chǎn）成本，節電率達到20%以上。

　　* 提高電（diàn）網功率因數，節省就地補償裝置，電網功率（lǜ）因數可較（jiào）大幅度的提高。

　　* 平滑啟動，消（xiāo）除啟動時的大（dà）電流衝擊，啟（qǐ）動時電機電流可限製在（zài）其額定電流的120%以內。

　　* 減輕電機軸承（chéng）等（děng）運動部件的磨損程度，延（yán）長（zhǎng）其使用壽命。

　　* 具有完善的保護和（hé）自（zì）保護功能保證設備安全運行。

　　* 設備故障率下降，可靠性提高，減少備品備件消耗，降低維修成本。

　　* 數碼智能控（kòng）製，具有強大的自變功能（néng），適時動態調節，自動（dòng）適應負載工況的變化（huà），無（wú）需人工調整。

　　* 市電、節電切（qiē）換，風機（jī）、空壓機、水泵智能控製節電器具有完善的市電（diàn）、節電（diàn）轉換功能（néng），特殊情況下，節電調（diào）速器發生故（gù）障，可以切換到市電運行，不會（huì）影響設備的（de）正（zhèng）常運行。

　　四、適用範圍

　　該（gāi）產品廣（guǎng）泛（fàn）用於工業、供暖鍋爐、水泥廠爐窯、煤礦、冶金行業高爐、轉爐、化肥廠、製藥廠、汙水處理廠、油田、石油化工廠（chǎng）、紡織機械、自來水供水（shuǐ）公司（sī）及（jí）空壓（yā）機和（hé）中央空調等行業、企（qǐ）業和場合的（de）離心式風機、軸流風機、蘿茨風機、空氣壓縮機、離心泵、潛水泵、循環泵、潛水泵、輸油泵（bèng）、高（gāo）壓注（zhù）水泵等設備的變頻調（diào）速及流量、流速和壓力調節控製等。